真空干燥

真空干燥简介

一、真空干燥的优势

真空干燥就是在低于常压的状态下降低湿分的沸点，去除物料中的湿分，达到在低温下干燥的目的。真空干燥有许多优点：

1）真空干燥可以灭菌。空气中本来就浮游一些细菌，被干燥物料本身也携带部分细菌，在真空干燥时，空气中的细菌大部分随空气一起被真空泵抽走，其余细菌中有一部分因缺氧而死亡或缺乏活力。这对于食品的干燥是非常有益的。

2）真空干燥可以实现低温干燥。水在汽化过程中温度和压力成正比关系。因此，低压下可以实现低温干燥。这对于食品和农副产品的干燥是有利的。

3）真空干燥可消除常压干燥情况下容易产生的产品表面硬化现象。常压热风干燥，在被干燥物料表面形成流体边界层，受热汽化的水蒸气通过流体边界层向空气中扩散，干燥物内部水分要向表面移动。如果其移动速率赶不上边界面的蒸发速率，边界层水膜就会破断，被干燥物表面就会出现局部干裂现象，然后扩大到整个外表面，形成表面硬化。真空干燥物料内部和表面之间压差比较大，在压力梯度下，水分很快移向表面，不会出现表面硬化。

4）真空干燥可克服热风干燥所产生的挥发物失散现象。热风干燥使被干燥物料内部和表面形成较大的温度梯度，使得被干燥物内的水分携带挥发物一起移动。特别是易挥发性成分，因是不稳定物质，会从被干燥物中散发出去，尤其是食品，会损失香气，影响其美味。真空干燥时物料内外温度梯度小，由逆渗透作用使作为溶剂的湿分独自移动，克服了溶质散失。

5）真空干燥容易实现产品多样化。以食品干燥为例，可以通过控制真空度，使产品发泡，生产出脆化、速溶等食品。

6）真空干燥可以在低温下回收湿分，这对含有机溶剂物料的干燥回收溶剂有利。

由于真空干燥有上述优点，其应用领域正在逐步扩大，真空干燥设备的需求量正在逐年增加。

二、真空干燥设备的分类

真空干燥机属于传导式干燥，即将冷凝器、真空泵与传导式干燥机配套，形成真空干燥装置。由于真空干燥具有干燥温度低、干燥速率大、节能、设备密闭防污染等特点，因而传导式干燥机大部分可设计成真空干燥装置。真空干燥在生物制品、药品、饮品以及热敏性物料、氧敏性物料、溶剂回收等干燥中起到独特作用。

随着工业技术的不断发展，大多数采用密闭和接近密闭型的常压干燥设备都被设计成真空干燥设备。种类繁多，结构各异。其分类方法也不同。按操作方式分类，则可分为间隙式和连续式；按干燥过程中物料的状态分类，则可分为静止型、翻动型、搅动型和振动型；按干燥机理分，可分为蒸发型和升华型。由于真空干燥设备能用较低的温度得到较高的干燥速率，能在低温下干燥热敏性物料，也可以干燥氧敏性物料或有燃烧危险的物料，适用于干燥含有溶剂或有毒气体的物料。溶剂回收容易，能将物料干燥成很低的湿分，并可用于低含湿量物料的进一步干燥，使真空干燥技术得到很大的发展。因而成为目前干燥设备中主要类型之一。

工业上使用的真空干燥设备约有二十几种，尽管真空干燥设备有多种形式，但有两点是共同规律，一是真空干燥机多是以传导传热为主，多数干燥均无气固分离系统。二是多数干燥机都设有加热夹套，对结构设计和加工质量要求都很高。另外，真空干燥处理的多为附加值高的物料。

三、真空干燥理论

    根据真空技术应用的特点，定性地将真空度划为几个区段

    低真空：1×10⁵～1×10²Pa

    中真空：1×10²～1×10^-1Pa

    高真空：1×10^-1～1×10^-6Pa

    超高真空： 1×10^-6Pa以上

    利用低真空技术的目的并不要求空间的性质有所改变，而只是为了得到压力差，因而可作为机械能的来源。这种机械能的特点是压强处处均匀，用于除去大气中的活泼成分，吸取物体中的水分，达到干燥物料的目的。当物料处于真空条件下进行加热干燥，避免了物料在干燥过程中与外界空气进行接触。尤其适用干燥那些与外界空气接触发生质变的物料，同时真空干燥往往用于低温干燥，适用于热敏性物料的干燥。它是利用真空泵进行抽气抽湿，使工作室内形成真空状态，提高了干燥速率。物料内有用溶剂可通过冷凝器进行回收，因此真空干燥机是一种广泛应用的干燥设备。